아주대학교 반도체실험 PN다이오드 보고서, 측정데이터 (A+)

소개

아주대학교 반도체실험 PN다이오드 보고서 및 측정데이터입니다.

모두 직접 작성하였으며 보고서점수 만점을 받았습니다.

목차

1. 실험 목표

2. 다이오드의 I-V 특성 측정 및 파라미터 추출
2.1 상온(293K)에서의 3가지 다이오드
2.1.1 1N4004 diode
2.1.2 Si pin diode
2.1.3 Diode connected transistor
2.2 온도 변화에 따른 diode의 전압-전류 특성
(1) 273K
(2) 283K
(3) 293K
(4) 303K
(5) 313K
(6) 323K
(7) 333K

3. 결론 및 고찰∙

본문내용

1. 실험 목표
- 다이오드의 전류 전압 특성을 직접 측정, 분석하여 SPICE 모델 변수를 추출한 다음, SPICE 시뮬레이션 결과와 실험 결과를 비교함으로서 추출된 변수의 타당성을 검증한다. 또한 SPICE 모델 변수들이 소자 특성에 미치는 영향을 분석해본다.
- 이 과정을 통하여 다이오드의 특성 및 동작원리를 깊이 있게 이해함으로써 반도체 소자 특성 분석 설계 능력을 배양한다.

2. 다이오드의 I-V 특성 측정 및 파라미터 추출
2.1 상온(293K)에서의 3가지 다이오드
2.1.1 1N4004 diode
2.1.2 Si pin diode
2.1.3 Connected diode transistor (NPN)

<중 략>

- 측정값 분석 :
위의 그래프는 1N4004 Diode를 전압에 따른 전류를 측정한 것이다. Linear scale을 보면 1N4004 Diode는 0.7V 근처에서 구동전압을 가진다. 다이오드가 ON/OFF 되는 동작을 보인다. 이후 전압이 증가할수록 전류가 기하급수적으로 증가한다.
Forward bias일 때, 총 전류는 Recombination Current와 Ideal diffusion Current , high level injection Current의 합이다.
낮은 Forward bias일 때, Depletion Region에 있던 Hole-Electron pair가 빠져나가 부족해진 Hole-Electron pair를 보충하기 위해 Depletion Region 밖에서 Hole-Electron pair가 보충된다. 이 과정에서 Recombination current가 Ideal diffusion Current보다 지배적이게 되어서 Ideal Current보다 많이 흐르게 된다. 그러나 위의 그래프에서는 초반에 N=2인 구간이 없어서 Recombination Current가 지배적인 구간을 찾을 수 없었다.

참고자료

· 없음